单片机应用技术说课稿课件

第三讲：PLC的基本结构及各部分的作用制作人：郑传琴第三讲：PLC的基本结构及各部分的作用制作人：1PLC一般结构PLC的基本组成与一般的微机系统类似：是一种以微处理器为核心的，用于控制的特殊计算机PLC的基本组成包括硬件与软件两部分PLC的硬件：中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等PLC的软件：系统程序和用户程序I/O转换和物理实现是PLC实现控制的两个基本点PLC一般结构PLC的基本组成与一般的微机系统类似：2第三部分：PLC的基本组成与各部分的作用PLC的基本组成------按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类1.整体式PLC2.组合式PLC第三部分：PLC的基本组成与各部分的作用PLC的基本组成3一、整体式PLC组成示意图一、整体式PLC组成示意图4二：组合式PLC组合示意图

二：组合式PLC组合示意图5PLC组成PLC组成6三：各部分的作用1.中央处理器（CPU）2.存储器3.I/O单元4.智能单元5.电源

6.扩展口

7.编程器

8.其它外部设备三：各部分的作用1.中央处理器（CPU）71.中央处理单元（CPU）功能：接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误；用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来；PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。1.中央处理单元（CPU）功能：8中央处理单元现代PLC使用的CPU主要有以下三种：通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微处理器的价格便宜，通用性强。单片机，如8051等。单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能I/O模块。位片式微处理器，如AMD2900系列等。位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度快，它以4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。中央处理单元现代PLC使用的CPU主要有以下三种：92.存储器根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种：a)系统程序存储器：ROM、PROM、EPROM、EEPROMb)用户程序存储器（可读/写操作的随机存储器）RAMc)工作数据存储器2.存储器根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种：10a)系统程序系统程序是完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。系统程序由PLC制造厂家编写的，在PLC使用过程中不会变动，它和PLC的硬件组成有关，它关系到PLC的性能。系统程序由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM、或EPROM中，用户不能访问和修改。a)系统程序系统程序是完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用11b)用户存储器用户程序：用户程序时用户根据控制对象生产工艺及控制的要求而编制的应用程序，它是由PLC控制对象的要求而定的。为了便于读出，检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源。以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏。当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在EPROM中。现在又许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。b)用户存储器用户程序：123.输入/输出接口(I/O单元)输入/输出接口通常也称I/O单元，是PLC与工业生产现场之间的连接通道。PLC输入接口—可以检测被控对象的各种数据，用这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据。（光电耦合）PLC输出接口—将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。（功率放大）3.输入/输出接口(I/O单元)输入/输出接口通常也称I/133.输入/输出接口(I/O单元)常用的I/O单元开关量输入单元（1）直流输入单元（2）交流输入单元开关量输出单元（1）晶体管输出单元（2）双向晶闸管输出单元（3）继电器输出单元3.输入/输出接口(I/O单元)常用的I/O单元14（1）PLC直流输入电路（1）PLC直流输入电路15（2）PLC交流输入电路（2）PLC交流输入电路16（1）晶体管输出电路（1）晶体管输出电路17（2）双向晶闸管输出电路（2）双向晶闸管输出电路18（3）继电器输出电路（3）继电器输出电路194.智能单元-----智能单元本身是一个独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器，及与外界过程相连的接口。目前已开发的常用的智能单元有：A/D单元、D/A单元、高速计数单元、位置控制单元、PID控制单元、温度控制单元和各种通信单元等。4.智能单元-----智能单元本身是一个独立的计算机系统，它205.编程工具------主要用来编辑程序、调试程序和监控程序的执行，还可以在线测试PLC的内部状态和参数，与PLC进行人机对话。专用编程器（1）简易编程器（2）图形编程器计算机辅助编程5.编程工具------主要用来编辑程序、调试程序和监控程序216.其它外部设备人机接口——又叫操作员接口，用来实现操作员和PLC之间的对话和交互作用。外存储器打印机EPROM写入器6.其它外部设备人机接口——又叫操作员接口，用来实现操作员和22总结PLC的基本组成------按结构形式的不同，可分为整体式和组合式各部分的作用1.中央处理单元（CPU）5.电源2.存储器6.扩展口3.I/O单元7.编程工具4.智能单元8.其它外部设备总结PLC的基本组成------按结构形式的不同，可分为整体23谢谢大家！2009年9月9日谢谢大家！2009年9月9日24第三讲：PLC的基本结构及各部分的作用制作人：郑传琴第三讲：PLC的基本结构及各部分的作用制作人：25PLC一般结构PLC的基本组成与一般的微机系统类似：是一种以微处理器为核心的，用于控制的特殊计算机PLC的基本组成包括硬件与软件两部分PLC的硬件：中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等PLC的软件：系统程序和用户程序I/O转换和物理实现是PLC实现控制的两个基本点PLC一般结构PLC的基本组成与一般的微机系统类似：26第三部分：PLC的基本组成与各部分的作用PLC的基本组成------按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类1.整体式PLC2.组合式PLC第三部分：PLC的基本组成与各部分的作用PLC的基本组成27一、整体式PLC组成示意图一、整体式PLC组成示意图28二：组合式PLC组合示意图

二：组合式PLC组合示意图29PLC组成PLC组成30三：各部分的作用1.中央处理器（CPU）2.存储器3.I/O单元4.智能单元5.电源

6.扩展口

7.编程器

8.其它外部设备三：各部分的作用1.中央处理器（CPU）311.中央处理单元（CPU）功能：接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误；用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来；PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。1.中央处理单元（CPU）功能：32中央处理单元现代PLC使用的CPU主要有以下三种：通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微处理器的价格便宜，通用性强。单片机，如8051等。单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能I/O模块。位片式微处理器，如AMD2900系列等。位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度快，它以4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。中央处理单元现代PLC使用的CPU主要有以下三种：332.存储器根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种：a)系统程序存储器：ROM、PROM、EPROM、EEPROMb)用户程序存储器（可读/写操作的随机存储器）RAMc)工作数据存储器2.存储器根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种：34a)系统程序系统程序是完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。系统程序由PLC制造厂家编写的，在PLC使用过程中不会变动，它和PLC的硬件组成有关，它关系到PLC的性能。系统程序由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM、或EPROM中，用户不能访问和修改。a)系统程序系统程序是完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用35b)用户存储器用户程序：用户程序时用户根据控制对象生产工艺及控制的要求而编制的应用程序，它是由PLC控制对象的要求而定的。为了便于读出，检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源。以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏。当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在EPROM中。现在又许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。b)用户存储器用户程序：363.输入/输出接口(I/O单元)输入/输出接口通常也称I/O单元，是PLC与工业生产现场之间的连接通道。PLC输入接口—可以检测被控对象的各种数据，用这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据。（光电耦合）PLC输出接口—将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。（功率放大）3.输入/输出接口(I/O单元)输入/输出接口通常也称I/373.输入/输出接口(I/O单元)常用的I/O单元开关量输入单元（1）直流输入单元（2）交流输入单元开关量输出单元（1）晶体管输出单元（2）双向晶闸管输出单元（3）继电器输出单元3.输入/输出接口(I/O单元)常用的I/O单元38（1）PLC直流输入电路（1）PLC直流输入电路39（2）PLC交流输入电路（2）PLC交流输入电路40（1）晶体管输出电路（1）晶体管输出电路41（2）双向晶闸管输出电路（2）双向晶闸管输出电路42（3）继电器输出电路（3）继电器输出电路434.智能单元-----智能单元本身是一个独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器，及与外界过程相连的接口。目前已开发的常用的智能单